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鐵路機(jī)車空調(diào)逆變電源的設(shè)計(jì)

來源:山東航能電氣設(shè)備有限公司   2017年10月27日 13:58  

1 引言
   中國鐵路現(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)車一萬多臺(tái),隨著科技的日新月異和生活條件的改善,乘務(wù)人員對(duì)工作環(huán)境舒適性要求不斷提高,為此近年新造和大修的機(jī)車司機(jī)室都增設(shè)了空調(diào)裝置。但因機(jī)車本身不具備工頻電源,必須配置一臺(tái)逆變電源,將蓄電池組或起動(dòng)發(fā)電機(jī)提供的DC llO V直流電變換為AC380V交流電作為空調(diào)逆變電源機(jī)組的動(dòng)力。

    由于司機(jī)窒空間狹小,又經(jīng)常處于高速運(yùn)行中,室內(nèi)溫度變化快,因此,要保證18℃~23℃可調(diào),頂棚與地板面溫差不超過10℃,供給每個(gè)乘務(wù)員的新鮮空氣量不少于30 m3/h,空調(diào)機(jī)組起停頻繁。同時(shí)司機(jī)室內(nèi)電氣控制設(shè)備和信號(hào)設(shè)備密集,容易受到空調(diào)電源通斷引起的電磁干擾,直接影響行車安全。反過來,列車牽引設(shè)備時(shí)刻變化的強(qiáng)大電流磁場(chǎng),又影響空調(diào)電源正常運(yùn)行。因此對(duì)于鐵路機(jī)車空調(diào)電源在體積大小、抗電磁干擾和產(chǎn)生干擾性能方面都有特殊要求。不同結(jié)構(gòu)的鐵路機(jī)車空調(diào)電源在發(fā)展過程中,都出現(xiàn)過這樣或那樣的問題,本文介紹的是一種經(jīng)裝車運(yùn)行證明性能可靠的設(shè)計(jì)。

    2 基本參數(shù)

    使用條件 海拔高度≤l 200m,環(huán)境溫度-25℃~40℃,相對(duì)濕度≤95%;

    額定容量 5 kVA;

    輸出功率 3.3 kW;

    輸入電壓 DC 110V,主電路由起動(dòng)發(fā)電機(jī)供電,允許波動(dòng)范圍為DC40~200V;控制電路由蓄電池組供電,允許波動(dòng)范圍為DC77~143V。

    輸出電壓 三相AC 380±9V,50±0.5 Hz;

    輸出波形 正弦波,失真度≤5%;

    起動(dòng)性能 變頻軟起動(dòng),起動(dòng)時(shí)間≤15 s;

    散熱器溫升 ≤20℃;

    轉(zhuǎn)換效率 ≥85%;

    主電路過壓保護(hù) DC 210±10V;

    運(yùn)行噪聲 聲壓級(jí)≤65dV。

    本設(shè)計(jì)的主要參數(shù)與鐵道行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求相比,一些主要指標(biāo)更利于用戶。比如鐵道行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限制范圍為:輸入電壓,輸出電壓對(duì)重要技術(shù)指標(biāo)如輸出頻率、波形、起動(dòng)時(shí)間等都沒有明確規(guī)定。可見本設(shè)計(jì)對(duì)使用場(chǎng)所客觀條件要求相當(dāng)寬松,而向顧客提供的輸出品質(zhì)卻較為完備和嚴(yán)格,能更好滿足用戶需求和增強(qiáng)運(yùn)用可靠性。

    3 總體結(jié)構(gòu)

    本產(chǎn)品的外形如圖1所示,箱體尺寸500mm×376 mmxl90mm,印刷電路板(包括電源板、逆變板、控制板)和電子器件置于箱內(nèi)的安裝支架上,對(duì)外接口是位于箱體底面的三個(gè)接點(diǎn)數(shù)量不同的航空插座.

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